(57)【要約】【課題】  優れた発光輝度を有する平板ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  本発明の平板ディスプレイ装置は，第１基板，第１基板上に形成される電子放出部，第１基板と任意の間隔をおいて配置され，第１基板と共に真空容器を形成する第２基板，および第２基板上に形成されて電子放出部から放出された電子によって発光し，第１基板と対向する第２基板の一面に形成されるアノード電極と，アノード電極上に任意のパターンを有して形成される蛍光膜を含む発光部を含み，蛍光体の平均粒径Ｄおよび蛍光膜の数ｎに対する蛍光膜の膜密度Ｓの比率として下記数式１に示されるｋ値が，０．１６〜０．２３である。  【数１】2005135912.tif 000015【選択図】    図１
2005135912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と；
前記第１基板上に形成される電子放出部と；
前記第１基板と任意の間隔で配置され，前記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と；
前記第２基板上に形成され，前記電子放出部から放出された電子によって発光し，前記第１基板と対向する前記第２基板の一面に形成されるアノード電極と，前記アノード電極上に任意のパターンを有して形成される蛍光膜とを含む発光部と；を含み，
前記蛍光膜の膜密度と前記蛍光体の平均粒径との比率である，下記数式１に示されるｋ値は，０．１６〜０．２３である， 
【数１】
2005135912.tif 000014
（但し，Ｓ：膜密度（ｍｇ／ｃｍ２），Ｄ：蛍光体粉末の平均粒径，ｎ：蛍光膜の数）
ことを特徴とする平板ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記ｋ値は，０．１８〜０．２０である，ことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記蛍光膜は，１層又は２層の構造である，ことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記平板ディスプレイ装置は，電界放出表示装置である，ことを特徴とする請求項１に記載の平板ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，平板ディスプレイ装置に関し，さらに詳細には，優れた発光輝度を有する平板ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に，平板ディスプレイ装置は，２枚の基板上に電子を放出するカソード部と，上記電子によって発光するアノード部とが各々配置されて，任意の画像を実現するように構成される。
【０００３】
このような平板ディスプレイ装置の基本構造により，上記平板ディスプレイ装置の一つである電界放出表示装置（ＥＥＤ）もまた，２枚の基板のうちの一つの基板であるカソード基板上に，電子放出源である冷陰極電子源を配置し，もう一方の基板であるアノード基板上には，電子ビームの打撃によって励起され，所定の色を発光する蛍光層を配置して構成される。
【０００４】
上記構成を有する電界放出表示装置は，上記電子放出源から放出された電子によって上記蛍光層が発光して任意映像信号の画像を実現する。このとき，上記蛍光層を構成する蛍光体は，通常，非導電性粒子からなるため，上記電界放出表示装置の作動時に上記蛍光層が発光する過程において，上記蛍光体の表面に電荷が蓄積される確率が高い。
【０００５】
このため，従来の電界放出表示装置では，任意の蛍光体に電子ビームが走査されると，この蛍光体に蓄積された電荷がこの電子ビームが蛍光層に到達することを妨害するため，所望の輝度特性を得ることが困難であった。
【０００６】
このような問題を解決して電界放出表示装置の輝度特性を向上させる方法として，特許文献１には，小さい粒径サイズで，均一な粒度分布を有する球形の結晶性蛍光体を使用することが開示されている。また，特許文献２には，スラリー法で蛍光膜を形成することにより蛍光体の汚染を防止し，解像度を向上させることが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，１８０，０２９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３４４，２３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら，上記従来の方法によっても，十分な輝度特性を得ることができないため，依然として輝度向上などの研究が進められているのが実情である。
【０００９】
したがって，本発明の目的は，従来よりも優れた発光輝度の蛍光膜を有する平板ディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために，本発明は，第１基板，上記第１基板上に形成される電子放出部，上記第１基板と任意の間隔をおいて配置され，上記第１基板と共に真空容器を形成する第２基板，および上記第２基板上に形成されて上記電子放出部から放出された電子によって発光し，上記第１基板と対向する上記第２基板の一面に形成されるアノード電極と，上記アノード電極上に任意のパターンを有して形成される蛍光膜を含む発光部を含み，上記蛍光膜の膜密度と蛍光体の粒径との比率である下記数式１に示されるｋ値が，０．１６〜０．２３である平板ディスプレイ装置を提供する。
【００１１】
【数１】
2005135912.tif 000003
（但し，Ｓ：膜密度（ｍｇ／ｃｍ２），Ｄ：蛍光体粉末の平均粒径，ｎ：蛍光膜の数）
【００１２】
また，上記ｋ値は，０．１８〜０．２０である，如く構成するのが好ましい。
【００１３】
また，上記蛍光膜は，１層又は２層の構造である，如く構成するのが好ましい。
【００１４】
さらに，上記平板ディスプレイ装置は，電界放出表示装置である，如く構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては，膜密度と蛍光体の平均粒径との比率であるｋ値を所定範囲に定めることにより，最適な膜密度が得られて優れた発光効率の平板ディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に，添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
まず，図１に基づいて，第１の実施の形態にかかる平板ディスプレイ装置である電界放出表示装置の構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置である電界放出表示装置の構成を示す部分断面図である。当然ながら，本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置は，図１に示した電界放出表示装置に限定されるものではない。
【００１８】
本実施形態にかかる電界放出表示装置は，図１に示すように，任意の大きさを有する第１基板（例えばカソード基板）２と第２基板（例えばアノード基板）４を，内部空間部が形成されるように所定間隔をおいて略平行に配置する。さらい，これらを互いに結合させて，装置の外形である真空容器６が形成されている。
【００１９】
真空容器６内において，第１基板２上には，電子を放出する電子放出部２０が形成される。また，第２基板４上には，電子放出部から放出された電子によって発光し，所定のイメージを実現する発光部が形成される。この発光部は，例えば以下のように構成することができる。
【００２０】
まず，電子放出部２０は，第１基板２上に形成されるカソード電極８，カソード電極８上に形成される絶縁層１０，絶縁層１０上に形成されるゲート電極１２，及び絶縁層１０とゲート電極１２に貫通形成されたホール１０ａ，１２ａ内に配置されると同時にカソード電極８上に形成される電子放出源１４などから構成される。
【００２１】
カソード電極８は，所定のパターンにより，例えばストライプ状に第１基板２の一方向に沿って形成される。また，絶縁層１０は，カソード電極８を覆いながら第１基板２上に全体的に配置される。
【００２２】
絶縁層１０上には，絶縁層１０に形成された孔１０ａと貫通された孔１２ａを有するゲート電極１２が複数形成される。このゲート電極１２は，カソード電極８と直交する方向に任意の間隔でストライプ状を維持して形成される。
【００２３】
ここで，電子放出源１４が，孔１０ａ，１２ａ内のカソード電極８上に形成される。このとき，電子放出源１４は，平坦形状を有し，その材質は炭素系物質，例えば，カーボンナノチューブ，Ｃ６０（Ｆｕｌｌｅｒｅｎ），ダイアモンド，ＤＬＣ（ダイアモンド状カーボン），グラファイトのうちのいずれか一つまたはこれらの組み合わせより選択することができる。なお，本実施形態においては，カーボンナノチューブを採用した構成を例に挙げて説明する。
【００２４】
また，当然ながら，電子放出源１４の材質や形状は上記例に限定されることではなく，例えばモリブデンなどの金属材質を円錘形状に形成して電子放出体とすることができる。即ち，本実施形態において，電子放出源１４の材質や形状は，特に限定されるものではない。
【００２５】
上記構成の電子放出部２０は，真空容器６の外部からカソード電極８及びゲート電極１２に印加される電圧により，カソード電極８とゲート電極１２との間に形成される電界分布に応じて電子放出源１４から電子が放出される。
【００２６】
一方，発光部は，電子放出部２０の構成と比較して，第２基板４の一面（第１基板２の対向面）に形成されるアノード電極１６と，このアノード電極１６上に形成されるＲ，Ｇ，Ｂ蛍光膜１８となどから構成される。
【００２７】
上記構成において，アノード電極１６は，インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明な材質からなり，カソード電極８の長さ方向に沿って長く配置されるストライプパターンを維持しながら，第２基板４上に任意の間隔をおいて複数形成される。蛍光膜１８は，アノード電極１６上に電気泳動法，スクリーン印刷，スピンコーティングなどの塗布・製膜方法によって形成される。
【００２８】
本発明者らは，平板ディスプレイ装置の発光輝度を向上させることを目的として，蛍光膜の形成に使用される蛍光体粉末の粒径Ｄについて，膜密度Ｓと輝度の相関関係を調査した。その結果，最大輝度を示す膜密度Ｓの条件は，蛍光体粉末の平均粒径Ｄと膜密度Ｓが一定比率である，という事実を見出した。即ち，本発明者らにより，下記数式１で算出される変数ｋが，所定範囲の特定値を有する蛍光膜を備えることにより，最大発光輝度を有する平板ディスプレイ装置を提供できることが認識された。
【００２９】
なお，“膜密度”という用語は，その値が蛍光膜に含まれる蛍光体粉末の平均粒径及び膜厚によって変化するが，各粒径において最大の発光輝度を示す場合の値を意味する。
【００３０】
膜密度が蛍光体粉末の平均粒径と一定の比率で比例することを示す比例定数（即ち，膜密度と蛍光体の平均粒径との比率）をｋとすれば，このｋ値は下記数式１に示すことができる。
【００３１】
【数２】
2005135912.tif 000004
（但し，Ｓ：膜密度（ｍｇ／ｃｍ２），Ｄ：蛍光体粉末の平均粒径，ｎ：蛍光膜の数）
【００３２】
例えば，最も薄い膜（ｎ＝１）は，下記数式１ａにより示すことができる。
【００３３】
【数３】
2005135912.tif 000005
【００３４】
本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置は，第１基板と，第１基板上に形成される電子放出部と，第１基板と任意の間隔で配置され，第１基板と共に真空容器を形成する第２基板と，及び第２基板上に形成され，電子放出部から放出された電子によって発光する発光部とを含む。この発光部が，第１基板と対向する第２基板の一面に形成されるアノード電極と，アノード電極上に任意のパターンを有して形成される蛍光膜とを含む。本実施形態にかかる平板ディスプレイ装置は，優れた輝度特性を示すことができる。なお，このとき，蛍光膜は，ｋ値が０．１６〜０．２３，好ましくは０．１８〜０．２０を示す。
【００３５】
一般的に，低電圧及び中電圧で駆動される平板ディスプレイ装置のアノード電極に形成される蛍光膜は，蛍光体の粒子が好適な厚さで均一に積層されなければならない。これは，低電圧及び中電圧では，蛍光体が充分に励起できなくなるので，蛍光体が一定の厚さ以上に積層されると，発生した蛍光が蛍光膜を通過するのが困難になるからである。また，蛍光体が一定の厚さ以下に薄く塗布された場合であっても，蛍光膜にピンホールが発生し，輝度低下などの画質劣化の原因となるおそれがある。したがって，蛍光体の積層厚さは，平板ディスプレイ装置の発光輝度を大きく左右してしまうので，製造過程においては，積層厚さを好ましい一定範囲に維持管理する必要がある。
【００３６】
一般的に，低電圧及び中電圧で駆動される平板ディスプレイ装置の場合には，蛍光体の粒子が１層〜２層に塗布されるのが好ましいことが既知である。また，蛍光体が上板の全領域に均一に塗布されることは，ディスプレイ輝度の均一性及び品質と関連しているので，非常に重要である。
【００３７】
また，蛍光膜の厚さＴは，下記数式２のように示すことができる。
【００３８】
【数４】
2005135912.tif 000006
（但し，Ｄ：蛍光体粉末の平均粒径，ｎ：蛍光体粉末粒の積層数（蛍光膜の数），ｐ：膜形成時の蛍光体粉末の充填度と関わる比例定数）
【００３９】
また，単位面積当りの蛍光膜の質量を意味する膜密度Ｓ（ｍｇ／ｃｍ２）は，一定の蛍光膜の面積において，膜の厚さＴに比例するので，下記数式３のように示すことができる。
【００４０】
【数５】
2005135912.tif 000007
（但し，ｐ’：比例定数であり，蛍光物質の質量密度に大体比例する）
【００４１】
膜密度Ｓは，上記数式２及び数式３より，下記数式４のように示すことができる。
【００４２】
【数６】
2005135912.tif 000008
【００４３】
また，上記数式４で，ｐｐ’＝ｋとすれば，ｋは下記数式１の通りに表現することができる。
【００４４】
【数７】
2005135912.tif 000009
（但し，Ｓ：膜密度（ｍｇ／ｃｍ２），Ｄ：蛍光体粉末の平均粒径，ｎ：蛍光膜の数）
【００４５】
上記数式１によって与えられた蛍光体粉末の平均粒径より，最大の発光輝度を示すｋ値を計算すると，膜厚及び膜密度と関係なく，最大の発光輝度を示すｋ値はほぼ一定の値を示すことが分かる。即ち，蛍光膜が本実施形態にかかるｋ値である０．１６〜０．２３，好ましくは０．１８〜０．２０を有すれば，蛍光体の平均粒径，蛍光膜の厚さなどの条件とは関係なく，優れた輝度特性を示すことが分かる。
【実施例】
【００４６】
以下，上記実施形態に基づいて，平板ディスプレイ装置の蛍光膜を製造したので，比較例と共に具体的に説明する。なお，下記の実施例は，本発明の単なる一実施例を示すものであり，本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
＜実施例１＞
粉末平均粒径が４．４μｍであるＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ青色蛍光体を使用して，通常の方法で，平板ディスプレイ装置の蛍光膜を製造した。
【００４８】
＜実施例２＞
粉末平均粒径が７．０μｍである蛍光体を使用したこと以外は，上記実施例１と同一の方法で平板ディスプレイ装置の蛍光膜を製造した。
【００４９】
＜実施例３＞
粉末平均粒径が９．３μｍである蛍光体を使用したこと以外は，上記実施例１と同一の方法で平板ディスプレイ装置の蛍光膜を製造した。
【００５０】
上記実施例１〜実施例３で製造した蛍光膜の最大発光輝度を示す蛍光膜の厚さ及びｋ値を下記表１に示す。
【００５１】
【表１】
2005135912.tif 000010
【００５２】
表１に示すように，互いに異なる粒径を有する蛍光体に対して，最大の発光輝度を示すｋ値はほぼ一定の値を示した。このことにより，単位面積当りの蛍光膜の質量（即ち，最適膜密度）を計算できることが分かる。
【００５３】
また，上記実施例１〜実施例３の粉末平均粒径が異なるＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ青色蛍光体を使用して，通常の方法で平板ディスプレイ装置の蛍光膜を，各種相対輝度を示すように製造した。その相対輝度値によるｋ値の変化を下記の表２〜表４に各々示す。
【００５４】
【表２】
2005135912.tif 000011
【００５５】
【表３】
2005135912.tif 000012
【００５６】
【表４】
2005135912.tif 000013
【００５７】
上記表２〜表４に示す，相対輝度が最大である場合は，ｋ値が０．１６〜０．２３の範囲にあることが分かる。したがって，ｋ値より，単位面積当りの蛍光膜の質量（即ち，最適膜密度）を計算してその膜密度になるように蛍光膜を製造することにより，優れた発光効率を有する平板ディスプレイ装置を提供することができることが分かる。
【００５８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は，平板ディスプレイ装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１の実施の形態にかかる平板ディスプレイ装置である，電界放出表示装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２      第１基板（カソード基板）
４      第２基板（アノード基板）
６      真空容器
８      カソード電極
１０      絶縁層
１０ａ，１２ａ      孔
１２      ゲート電極
１４      電子放出源
１６      アノード電極
１８      蛍光膜
２０      電子放出部
【図１】
2005135912.tif 000016